數控蝸桿磨床砂輪主軸剛度和強度分析*

鄧順賢 王 晨 張國海

(1.陜西漢江機床有限公司 陜西 漢中 723003；2.陜西理工學院 機械工程學院 陜西 漢中 723003)

SK7720B數控蝸桿磨床主要用于磨削分度蝸桿和動力傳動蝸桿，也可以用于磨削梯形絲杠，是一種應用廣泛的高精度磨床，同時也是螺紋磨床系列中的一種主流產品[1]。砂輪架是該精密磨床的核心部件，砂輪主軸則是砂輪架中的主要零件，其剛度和強度是保證該磨床能否正常工作和保證加工精度的重要因素。因此，進行砂輪主軸剛度和強度分析對進一步提高該磨床的工作性能有著十分重要的意義。

采用傳統方法計算該磨床砂輪主軸的剛度和強度時，通常先將主軸結構簡化成光軸，然后利用材料力學中的有關公式進行校核，用這種方法求得的結果存在著較大的誤差，不能反映實際情況。在此選用計算機輔助工程分析軟件Solidworks對該磨床砂輪主軸的剛度和強度進行分析。

1 砂輪主軸模型的建立

參照工程施工圖紙的尺寸要求，應用Solidworks軟件建立了砂輪主軸的實體模型[2]。先繪出主軸中心線，然后繪出砂輪主軸輪廓的一半，采用旋轉命令生成主軸的三維模型。圖1所示為建立的砂輪主軸實體模型。

圖1 砂輪主軸的主要結構

建模時，為了提高計算效率和便于有限元分析，對模型進行了適當的簡化處理。忽略了砂輪主軸上的螺紋、退刀槽、倒角等局部特征，并忽略了尺寸很小的軸肩和螺紋孔，經過反復的驗證，發現這種處理對計算結果精度的影響很小。……